UA127941U - Спосіб здобуття високооктанового автомобільного палива - Google Patents

Abstract

Спосіб здобуття високооктанового автомобільного палива шляхом введення кисневмісних модифікуючих присадок. Як ініціатор окиснення прямогінного бензину або бензину А-76 повітрям використовують етиловий ефір оцтової кислоти, який вводять в кількості 2-7 об. %, а отриману суміш прямогінного бензину з повітрям у співвідношенні 9:1 піддають дії імпульсної кавітації та ультрафіолетового випромінювання в діапазоні хвиль 250-450 нм і процес здійснюють при температурі 40-20 °C протягом 15 хв.

Description

Корисна модель належить до виробництва моторних палив, а саме до технології здобуття високооктанових автомобільних палив, і може бути використано як на технологічних лініях по здобуттю автомобільних палив, так і на окремих стандартних установках.

Необхідність скорочення шкідливих викидів в атмосферу з відпрацьованими газами автомобільного транспорту веде до посилювання екологічних вимог до моторних палив. В першу чергу це стосується обмеження використання свинцевмісних присадок. Можливі інші обмеження - заміни їх менш токсичними октанопідвищуючими, наприклад кисневмісними добавками, розробка октанопідвищуючих технологій, модифікації палив.

Для здобуття високооктанового палива використовуються різні технології обробки бензину і добавки до бензинів. Зокрема, відомо, що для здобуття високооктанового палива до складу його вводять багатокомпонентні добавки, що містять етиловий спирт (ВО Мо 112246526, 2003).

Одним з істотних недоліків октанопідвищуючих технологій здобуття палив з використанням етилового спирту є його мала фазова стабільність у присутності води, що призводить до порушення гомогенності фаз при пониженні температури. Розділення композиції на бензиновий і водно-спиртовий шари утрудняє роботу двигунів внутрішнього згорання.

Для поліпшення властивостей і збільшення ресурсів до складу прямогінних бензинів, у все зростаючих кількостях, вводять кисневмісні з'єднання (присадки) - метиловий і вторинний бутиловий спирти, метилтретбутиловий і метилтретичноаміловий спирти (див.Химия нефти и газа/ под ред. В.А. Проскурякова, А.Е. Драбкина - 2 изд. перераб. - Л.: Химия, 1989. - 424 с.).

Найближчим аналогом, по результату, що досягається, є спосіб підвищення октанового числа прямогінних бензинів шляхом імпульсної високотемпературної дії на суміш бензину і водного розчину спирту ступінчастої кавітації (див. пат. ВО Мо 2186825, 2002).

Не дивлячись на те, що спосіб значно знижує капіталовкладення в устаткування, в порівнянні з реформингом прямогінних бензинів і енерговитрати на виробництво бензинів, його реалізація вимагає унікального устаткування, що забезпечує значні швидкості подачі пального і як наслідок вживання високого (20-60 атм.) тиску в системі.

В основу корисної моделі поставлена задача спростити спосіб підвищення октанового числа прямогінних бензинів, знизити температуру і тиск протікання процесу для зменшення його енергоємності.

Зо Поставлена задача вирішується тим, що в способі підвищення октанового числа прямогінних бензинів або бензину А-76 за рахунок утворення кисневмісних складових, згідно з корисною моделлю, вихідна сировина з додаванням 2-7 об. 95 етилового ефіру оцтової кислоти насичується повітрям у співвідношенні 9:1 і піддається впливу ультрафіолетового випромінювання в діапазоні хвиль 250-450 нм і процес здійснюють при температурі 407-207 протягом 15 хв.

В цих умовах, з застосуванням надлишку вуглеводню і малого часу перебування продуктів в реакційній зоні, вдається направити процес в необхідну сторону.

Зниження температури окислення збільшує вихід кисневмісних сполук

Процес утворення кисневмісних сполук реалізується за рахунок протікання реакцій окислювання вуглеводнів(алканів). Етиловий ефір оцтової кислоти сумісно з киснем повітря виконують функцію ініціювача окислення, утворюючи при взаємодії з вуглеводнем вільні радикали, котрі, в свою чергу, реагують з алканами, сприяючи продвиненню ланцюгового окислення. В ході цієї реакції утворюються перекисні сполуки, які і викликають збільшення октанового числа бензину.

При вивченні реакції окислення нижчих гомологів парафінового ряду С1-С4 встановлено, що кінцеві метильні групи парафінових вуглеводнів окислюються значно гірше за метиленові, що призводить до збільшення довжини вуглеводневого ланцюга алканів і, як наслідок, зменшення кількості летких вуглеводнів, що не здатні конденсуватися без тиску і втрачаються за рахунок випарювання (до 5 9б).

Поряд з основною реакцією продовження ланцюга при рідкофазному окисленні, протікає реакція ізомеризації пероксидних радикал-іонів з розривом С-С зв'язків і розгалуження ланцюгів, що також призводить до підвищення октанового числа бензину.

Технічний результат - збільшення октанового числа бензину на 20-37 пунктів при одночасному скороченні газоутворення до 0,5 95.

Перевагою цього способу є можливість здійснювати процес при низьких температурах (407- 20 "С), тобто, процес має радикальний характер.

У способі, що заявляється, для опромінення використовують повітряно- ефіро-бензинову суміш у співвідношенні 1:19, яку отримують шляхом кавітації повітря, за допомогою сопла

Лаваля. 60 Суть корисної моделі пояснюється наступними прикладами.

Приклад 1. Прямогінний бензин з додатком 7 об. 96 етилового ефіру оцтової кислоти із ємності Е-1 насосом Е-2 прокачується крізь аераційний прилад Е-3, де, за рахунок кавітації крізь сопло, насичується бульбочками повітря і далі піддається впливу ультрафіолетового випромінювання і температури, що утворюється за рахунок джерел випромінювання різної потужності в фотохімічних реакторах Е-4(40 "С) та Е-5(20 "С). Остаточне охолоджування рідкої фази високооктанового бензину здійснюється циклічно в холодильнику Е-б, яка потім збирається в ємкості - накопичувачі Е-7.

Приклад 2. Бензин А-76 з додатком 2 об. 95 етилового ефіру оцтової кислоти із ємності Е-1 насосом Е-2 прокачується крізь аераційний прилад Е-3, де, за рахунок кавітації крізь сопло, насичується бульбочками повітря і далі піддається впливу ультрафіолетового випромінювання і температури, що утворюється за рахунок джерел випромінювання, різної потужності в фотохімічних реакторах Е-4(40 С) та БЕ-5(20 С). Остаточне охолоджування рідкої фази високооктанового бензину здійснюється циклічно в холодильнику Е-б, яка потім збирається в ємкості - накопичувачі Е-7.

Технологічна схема забезпечена необхідними приладами контролю: вимірювач витрати (1- 2), вимірювач температури (1-3), вимірювачі рівня (1-5-1-7).

ТЕХНОЛОГІЧНА СХЕМА ФОТОЛІЗУ НИЗЬКООКТАНОВИХ БЕНЗИНІВ

Е-1 - Емність-накопичувач вихідної сировини

Е-2 - Агрегат електронасосний

Е-3 - Аероційний прилад

Б-4, Е-5 - фотохімічні реактори

Е-6 - Повітряний охолоджувач

Е-7 - Емність-накопичувач готового продукту 1-2 - Вимірювач витрати 1-3 - Вимірювач температури 1-5-1-7 - Вимірювач рівня

Як сировину застосовують прямогінну бензинову фракцію, що википає при 467-188 С з щільністю 711,0 кг/мУ, октановим числом по моторному методу - 58,5, або бензин А-76 з щільністю 725,6 кг/м3, октановим числом по моторному методу - 74,5.

Зо Досліди по опроміненню бензино-ефірної суміші проводять при атмосферному тиску на установці циклічного типу з регульованою швидкістю подачі сировини.

У бензино-ефірну суміш вводять повітря в кількості 10 об. 95. Це дозволяє прискорити процес окислювального фотолізу, збільшити октанове число і понизити газоутворення.

Результати дослідження вихідної сировини і обробленого, згідно з заявлюваного способу прямогінного бензину та бензину А-76, наведені в таблиці 1, з якої видно, що проведення способу згідно з корисною моделлю дозволяє підвищити октанове число бензинів до 95 пунктів, що відповідає бензину марки АЙ-95 і понизити газовиділення до 0,5 95.

З наведеного можна зробити висновок, що обробку бензинів способом, що заявляється, ведуть при низьких температурах і атмосферному тиску, тобто в більш м'яких, у порівнянні з прототипом, умовах, забезпечуючи при цьому значний ступінь перетворення сировини, яка переробляється з одержанням високооктанового бензину, як і при використанні класичного способу каталітичного риформінгу.

До переваг способу, що заявляється, належить те, що на відміну від прототипу, при його здійснені не використовують будь-які каталізатори і не потрібні великі енерговитрати та складне апаратурне оформлення.

Таблиця 1

Порівняльні показники прямогінного бензину та бензину А-76 до і після обробки згідно заявляемого способу

Прямогінний бензин Бензин марки А-76

Найменування показника . - Після . - Після

Вихідний Вихідний обробки обробки 1. Щільність при 20 "С, кг/м? 725,6 2. Детонаційна стійкість: октанове число

Детонац 58,5 95,0 74,5 95,2 визначуване по моторному методу 3. Температура початку перегонки, "С 4. Тип групи: н"'ньилЬннннннншш - леткі парафіни С1.Са - нормальні парафіни Се-Сі: - ізопарафіни с, . 10,8 15,0 13,7 18,6 - циклічні вуглеводні з них: бензолу З 0 0 8 26 0 в - нафтенові вуглеводні 182 | 92 | 195 | 96 - кисневмісні вуглеводні 00 | 208 | 00 | 204

Разом

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

   Спосіб здобуття високооктанового автомобільного палива шляхом введення кисневмісних модифікуючих присадок, який відрізняється тим, що як ініціатор окиснення прямогінного бензину або бензину А-76 повітрям використовують етиловий ефір оцтової кислоти, який вводять в кількості 2-7 06.95, а отриману суміш прямогінного бензину з повітрям у співвідношенні 9:1 піддають дії імпульсної кавітації та ультрафіолетового випромінювання в діапазоні хвиль 250-450 нм і процес здійснюють при температурі 40-20 "С протягом 15 хв.

   ЗЖВОВНВ я СКМ пен нееен жк х Н ЩО ї КЯ чан с ще : ! ще ж Ж як ї : у неї ; Чек ! як ЩЕ : ка т та ЩЕ якЖ -й ща ет дескх, ху Я бхжуниї їх се : ! і ї ЕЕ і ї ! Е ї т й вх ї ШИ ен Ко зако й кож Хащ фр Коли НН ої Бора пи В ї БЕ ТЯ еко, денну г : о ин НИ не нн ав он НИ УНН вена сер ще Й «АК, Я й в Хе мох СЕМ